Bu tezde, Mitsubishi firmasınca üretilmiş farklı anahtarlama hız karakteristiğine
sahip iki IGBT’nin farklı anot kaynak gerilimleri altında iletimden kesim durumuna
geçiş karakteristiği Hefner analitik modeli kullanılarak incelenmiştir. Model analizleri
ve simülasyonları Matlab kullanılarak yapılmıştır. Her iki IGBT’ye ait baz katkı
yoğunluğu ve delik ambipolar difüzyon katsayıları cihaz dayanma gerilimi, jonksiyon
sıcaklığı, metalürjik baz genişliği parametrelerinden yararlanarak elde edilmiştir ve bu
değerler simülasyonlar yapılırken sabit olarak alınmıştır. Sonraki aşamada, farklı baz
yüksek-seviye taşıyıcı yaşam ömrü kullanılarak yapılan simülasyonların ölçümlerle olan
uyumu incelenmiştir. Bu çalışmanın sonucunda, her iki IGBT için kesim
karakteristiklerinin düşme zamanı bölgesinde Hefner analitik modelinin ölçümlerle
uyum içinde olduğu, kuyruk akımı olarak adlandırılan etkinin ise modelle tam bir uyum
içinde olmadığı gösterilmiştir.
In this thesis, the turn-off behavior of two particular IGBTs with different speed
characteristics manufactured by Mitsubishi Company is investigated under different
anode source voltages using Hefner analytical model. The analysis of the model and the
simulations are carried out in Matlab. The base doping concentration and the hole
diffusivity parameters of selected devices are calculated from the breakdown voltage
specification by the manufacturer, the junction temperature, and the metallurgical base
width. These values are taken constant while the simulations are carried out. In the final
step, we investigated the performance of the model experimentally. The base high-level
lifetime is varied during the simulations to obtain a good fit to the measured results. In
conclusion, we observed the Hefner model predicts the turn-off behavior of the IGBTs
during the fall time of the current; however, the model cannot predict the tail current
part.